Цементный или бесцементный эндопротез тазобедренного сустава?
Отличие цементных и бесцементных моделей эндопротезов тазобедренного сустава заключается в принципе их фиксации. Бесцементные компоненты эндопротеза покрыты пористым или гидроксиапатитовым покрытием, устанавливаются в кость по методу «плотной посадки» и впоследствии кость врастает в поверхность импланта. Цементные эндопротезы фиксируются в кости специальным полимерным цементом, изготовленным из полиметилметакрилата.
Цементные и бесцементные компоненты эндопротеза тазобедренного сустава отличаются. Цементные ножки эндопротеза гладкие, а бесцементные – шероховатые. Цементные чашки изготавливаются из высокомолекулярного поперечно-связанного медицинского полиэтилена, а бесцементные делают из металлических сплавов с шероховатой наружной частью. Подробнее о том, какие бывают компонентны эндопротеза тазобедренного сустава вы можете прочитать в отдельной статье на нашем сайте (щелкните мышкой, чтобы перейти к этой статье).
Есть два компонента эндопротеза тазобедренного сустава, которые фиксируются к кости – ножка и чашка. Оба эти компонента могут быть цементными или бесцементными. Если один из них цементный, а другой – бесцементный, то такой эндопротез называют гибридным или реверс-гибридным.
Что такое костный цемент?
Костный цемент используется в медицине уже более 50 лет, и он находит себе применение не только в эндопротезировании для фиксации компонентов эндопротеза к кости, но и в других специальностях (для пластики тел позвонков, в стоматологии и т.д.). Костный цемент заполняет пространство между эндопротезом и костью и формирует эластичную зону, которая работает не только как амортизатор, поглощающий удары, но и равномерно распределяет нагрузку по всей кости, окружающей эндопротез. Равномерное распределение нагрузки от эндопротеза к кости особенно важно для ножки эндопротеза тазобедренного сустава, которая, как правило, имеет неидеальную адаптацию своей формы к форме канала бедренной кости, что приводит к появлению зон повышенной и сниженной нагрузки (неравномерное распределение сил).
Костный цемент по своей химической сути является плексигласом, или, точнее, полиметилметакрилатом. Иногда костный цемент называют акриловым цементом. Впервые полиметилметакрилат в медицине применили в 1940-х годах для заполнения дефекта костей лицевого черепа. Оказалось, что полиметилметакрилат прекрасно уживается с тканями человека (тканевая совместимость), другими словами, ученые наконец-то нашли материал, который можно успешно использовать в костной хирургии, а ведь попытки найти такой материал велись еще в конце 19 века.
В настоящее время в мире ежегодно выполняется несколько миллионов цементных эндопротезирований суставов и такой способ фиксации эндопротеза очень надежен, а сама конструкция – долговечна.
Костный цемент, который используется для эндопротезирования тазобедренного сустава, поставляется в коробке, внутри которой есть пакетик с порошком (преполимеризованный полиметилметакрилат в смеси с аморфным порошком-инициатором) и ампула с жидкостью (метилметакрилат мономер, стабилизатор, ингибитор).
Две дозы костного цемента: ампулы с жидкостью (метилметакрилат мономер, стабилизатор, ингибитор) и порошок, высыпанный из двух пакетов (преполимеризованный полиметилметакрилат в смеси с аморфным порошком-инициатором)
На операции жидкость из ампулы выливают в порошок и перемешивают, после чего начинается процесс полимеризации – цемент сначала становится жидким, как тесто, а через 5-8 минут он твердеет. На ощупь затвердевший цемент напоминает камень, но в опытах с большой нагрузкой он ведет себя как твердая резина, т.е. обладает свойствами эластичности, амортизируя нагрузки.
Костные цементы различаются по вязкости (низкая, средняя и высокая).
Во время полимеризации костный цемент разогревается, причем чем толще слой цемента, тем выше эта температура. В эксперименте температура полимеризации достигает 120-140 градусов, но в теле человека она обычно повышается до 70-80 градусов за счет того, что толщина цементной мантии редко превышает 5 мм и, кроме того, цемент охлаждает кровь.
Важной особенностью костного цемента является то, что в него до полимеризации можно добавить порошок антибиотика, который в некоторых случаях снижает вероятность развития инфекционных осложнений.
Костный цемент выпускают те же фирмы, что и эндопротезы тазобедренного сустава (Zimmer, DePuy, Stryker, Smith&Nephew, Biomet, Aesculap и др.).
Крайне редко в процессе полимеризации цемента в организме может возникнуть грозное осложнение – синдром имплантации костного цемента, который проявляется в резком падении артериального давления, аритмии. К счастью, вероятность этого осложнения очень мала и по научным данным составляет 0,06-0,1%. Подробнее об этой проблеме интересующиеся могут почитать в статье Британского Журнала Анестезии.
Какой эндопротез тазобедренного сустава лучше? Цементный или бесцементный?
Сейчас, к сожалению даже от многих хирургов можно услышать, что цементный эндопротез это плохо, а бесцементный – хорошо. На самом деле это не так. Цементные и бесцементные эндопротезы тазобедренного сустава неодинаковы, и каждый из ниж имеет свои плюсы и минусы. И если хирург говорит о том, что цементный эндопротез это плохо, то он либо лукавит, либо вообще не разбирается в эндопртезах. Во-первых, цементное и бесцементное эндопротезирование тазобедренного сустава зарождалось, формировалось и совершенстовалось практически обособленно друг от друга, цементное эндопротезирование преобладает в Европе (особенно Швеция, Норвегия, Великобритания), а бесцементное преобладает в США. В последние 10-15 лет эти шкаолы эндопротезирования смешиваются и в в Европе стали активнее использовать бесцементное эндопротезирование, а в США – цементное.
Например, в Швеции в 2005 году более 90% всех эндопротезирований тазобедренного сустава выполняется с использованием костного цемента, а в 2009 – более 80%. В Великобритании сейчас около 70% устанавливаемых эндопротезов являются цементными, и только 30% — бесцементными.
Согласитесь, что если в Великобритании и в Швеции цементное эндопротезирование используется так часто, то, скорее всего, оно не так уж и плохо, и не стоит так ругать цементные эндопротезы и думать что они плохие.
Данные шведского регистра эндопротезирования, который ведется с 1967 года. Используются цементные, бесцементные эндопротезы, гибридные (цементная ножка и бесцементная чашка), реверс-гибридные (цементная чашки и бесцементная ножка) и поверхностное (замена только части головки бедренной кости с сохранением шейки бедренной кости).
Еще раз повторимся, что у цементных и бесцементных эндопротезов есть свои сильные и слабые стороны, свои плюсы и минусы, и выбирать цементный или бесцементный эндопротез стоит индивидуально.
Возраст. Чем старше пациент, тем более предпочтительно цементное эндопротезирование. С возрастом прочность кости постепенно снижается (появляется остеопороз), и в таком случае лучше цементная фиксация.Четких границ, которые бы говорили о том, что, например, всем старше 60 лет нужно цементное эндопротезирование, не существует. В некоторых случаях цементный эндопротез будет оптимальным и у 40-летнего, а в другом случае и в возрасте 80 лет может подойти бесцементный эндопротез.
Пол. Прочность кости сильнее снижается у женщин из-за послеменопаузального остеопороза, поэтому цементный эндопротез предпочтителен женщинам после менопаузы. С другой стороны, если эндопротезирование выполняется на фоне артроза, то как правило, плоность кости в таком случае наоборот повышена.
Форма канала бедренной кости. Чем шире канал и чем тоньше стенки бедренной кости, тем более предпочтительно цементное эндопротезирование.
Чаще цементное эндопротезирование выполняется при переломах шейки бедра у пожилых, еще более оно актуально при несросшихся переломах шейки бедренной кости, незаменимо цементное эндопротезирование и в том случае, если оно выполняется на фоне инфекционных процессов, например, после остеомиелита (гнойного поражения кости), так как в цемент можно добавить антибиотик.
Три типа формы канала бедренной кости и качества стенок. Тип А- узкий канал с толстыми стенками («бутылка шампанского»), тип В – широкий канал и средние по толщине стенки. Тип С – тонкие, хрупкие стенки и широкий канал. Цементный протез предпочтителен при типе С.
Конечно же, определять предпочтительный способ фиксации (цементный или бесцементный) в каждом индивидуальном случае должен врач.
Плюсы
Минусы
Цементный
эндопротез
- Дешев;
- Меньше стресс-шилдинг, равномернее распределяет нагрузку;
- Меньше риск перелома кости;
- В цемент может быть добавлен антибиотик для профилактики осложнений;
- Лучше подходит к деформированной бедренной кости.
- Нет вариантов выбора пары трения – только металл-полиэтилен;
- Сложнее выполнять ревизионные операции.
Бесцементный
эндопротез
- Есть возможность выбрать пару трения;
- Легче выполнять ревизионные операции;
- Теоретически более долговечен за счет врастания кости.
- Дорог;
- Больше стресс-шилдинг;
- Больше риск перелома кости при операции;
- Риск недопогружения чашки.
- Больше вероятность инфекционных осложнений у пациентов с факторами риска (ревматоидный артрит, сахарный диабет, анемия и др.)
Автор статьи – кандидат медицинских наук Середа Андрей Петрович
У Вас появились вопросы
Напишите, я обязательно отвечу
Отзывы
Всем здравствуйте . хочу поблагодарить Андрея Юрьевича за проведенную операцию по протезированию тазобедренных суставов . Все было проведено на высочайшем уровне после операции я через месяц вышел на работу а работаю я спасателем . Прошло уже два года после операций веду полный активный образ жизни занимаюсь спортом не ощущаю что у меня стоят протезы . спасибо вам Андрей Юрьевич огромное .
Сертификаты
Квалифицированный врач ортопед обладает профессиональными знаниями по оказанию первой медицинской помощи при повреждениях и заболеваниях опорно-двигательного аппарата. А также травматолог-ортопед использует в своей работе современные методики обеспечения неподвижного состояния переломов.
Источник
Цемент костный содержащий лекарственные средства что это
Лечение хронического остеомиелита костей конечностей, частота развития которого, несмотря на применение самых современных методов диагностики, профилактики и лечения, не имеет тенденции к снижению, является одной из наиболее трудно разрешимых проблем в хирургии и травматологии.
Основой лечения хронического остеомиелита является радикальная хирургическая санация очага инфекции и подавление в нем активности бактериальной флоры, и при необходимости проведение реконструктивно-восстановительного лечения [1].
Одним из методов лечения больных хроническим остеомиелитом костей конечностей, является применение костного цемента на основе полиметилметакрилата импрегнированного антибиотиками [4,6-10]. Положительным качеством применения костного цемента импрегнированного антибиотиками является высвобождение антибиотиков в течение длительного периода времени 8. Отрицательным моментом применения костного цемента является токсическое воздействие мономера метилметакрилата, которое может привести к серьезным интра- и послеоперационным осложнениям [5].
Существует ряд методик использования костного цемента, применяющихся в гнойной остеологии.
Одним из способов является замещение остаточной постостеомиелитической полости, возникающей после некрсеквестрэктомии, костным цементом импрегнированным антибиотиком. Входящий в состав цемента антибиотик способствует купированию инфекционно-воспалительного процесса благодаря созданию высокой концентрации антибиотика местно [3,4].
Другим способом применения костного цемента является изготовление спейсеров. Спейсеры активно используются при лечении больных с глубокой параэндопротезной инфекцией [2,4,8]. При лечении больных хроническим остеомиелитом костей конечностей используют различные варианты спейсеров: «цементные» бусы, блоковидный спейсер, армированный интрамедуллярный спейсер [4,10]. Также, костный цемент с антибиотиком применяется для профилактики инфекции области хирургического вмешательства при эндопротезировании крупных суставов [2,4], для профилактики и лечения посттравматических и послеоперационных инфекционных осложнений опорно-двигательного аппарата. В данном случае костный цемент применяется для изготовления активного антибактериального покрытия интрамедуллярных штифтов, которые в последующем используют для проведения блокируемого интрамедуллярного остеосинтеза [3,6].
Цель исследования. Улучшить результаты лечения больных хроническим остеомиелитом костей конечностей путем применения костного цемента в комбинации с антибиотиками.
Материалы и методы. Проведен анализ лечения 22 больных хроническим остеомиелитом (мужчин – 18, женщин – 4), при лечении которых применен костный цемент импрегнированный антибиотиками. Средний возраст больных составил 47,5±15,9 лет (min – 18, max – 74).
У всех больных диагностирован хронический посттравматический остеомиелит костей конечностей, из них у 9 хронический послеоперационный остеомиелит.
По локализации пораженного сегмента больные разделены: плечо – 2, стопа – 4, голень – 14, бедро – 2.
Всем больным проведена оперативная санация очага хронической инфекции. Удаление металлофиксатора считаем обязательным, иначе сформировавшаяся на поверхности абиогенного субстрата микробная биопленка будет способствовать в дальнейшем рецидиву инфекционного процесса. После проведения основного санирующего этапа операции пятерым больным в послеоперационную рану имплантирован антимикробный блоковидный спейсер, пятерым больным с медуллярной формой остеомиелитического процесса длинной трубчатой кости имплантирован армированный интрамедуллярный спейсер на спице Киршнера, 9 больным проведена «пломбировка» остаточной постостеомиелитической полости. У трех больных с дефект-псевдоартрозом длинной трубчатой кости выполнен блокируемый интрамедуллярный остеосинтез, при этом костный цемент импрегнированный антибиотиками использован для изготовления антибактериального покрытия блокируемого интрамедуллярного штифта.
В качестве антибактериального химиопрепарата к стандартной упаковке костного цемента весом 40 грамм добавляли раствор гентамицина 480 мг и порошок ванкомицина 3 грамма. Порошкообразный антибиотик добавляли в порошок полимера и тщательно перемешивали, а жидкий раствор антибиотика добавляли в раствор мономера, после чего производилось смешивание компонентов. Необходимо отметить, что при добавлении антибиотиков в костный цемент происходит нарушение процессов его полимеризации, в результате чего работа с готовой композицией должна проводится как можно быстрее до ее затвердевания. В качестве формы для изготовления интрамедуллярных спейсеров и цементной мантии интрамедуллярных штифтов использовали стерильные силиконовые трубки различного диаметра. После затвердения цементной массы трубка разрезается и удаляется, острые края цемента срезаются и затачиваются.
Дополнительно проводили дренирование послеоперационной раны по Редону или приточно-аспирационное дренирование. Одному больному, после купирования инфекционного процесса и удаления антимикробного спейсера, выполнили компрессионный остеосинтез костей голени по Г.А. Илизарову.
Результаты и обсуждение
При оценке непосредственных результатов лечения использовали критерии М.В. Гринева (1977), по данным которого основным показателем являлся характер заживления послеоперационной раны при выписке больного из стационара. Хорошим считали результат, при котором рана заживала первичным натяжением; удовлетворительным, если рана заживала вторичным натяжением; неудовлетворительным, если развивалось нагноение. При сравнении результатов лечения исследуемых групп хорошие и удовлетворительные результаты рассматривались как благоприятные исходы, а плохие − как неблагоприятные результаты лечения.
У пациентов, у которых получен хороший и удовлетворительный непосредственный результат лечения через один год после лечения проводили повторный осмотр и обследование, оценивая, таким образом, ближайшие результаты. При оценке ближайших результатов лечения использовали критерии В.К. Гостищева (1999). Хорошим считали результат, если в течение года после лечения у пациента отсутствовали клинические признаки обострения инфекционно-воспалительного процесса, а при рентгенографии (при необходимости компьютерной томографии) не выявлено признаков рецидива остеомиелитического процесса в области проведенного оперативного вмешательства. Плохим считали результат, если произошло обострение остеомиелитического процесса, а при рентгенографии (при необходимости компьютерной томографии) выявлены очаги остеомиелитического поражения в зоне проведенного оперативного вмешательства.
Благоприятный непосредственный результат отмечен у 18 (81,8%) больных. Хороший ближайший результат при использовании костного цемента импрегнированного антибиотиками получен у 17 (94,4%) больных.
Приводим клинические примеры (рис. 1-4)
Рисунок 1. Клинический пример. Больной Я, 32 года. Хронический посттравматический остеомиелит правой б/берцовой кости (рентгенограммы до операции). Остеомиелитическая полость проксимального отдела большеберцовой кости
Рисунок 2. Постостеомиелитическая полость до (а) и после (б) заполнения костным цементом (интраоперационное фото)
Рисунок 3. Больной Я. Рентгенограммы после операции
Рисунок 4. Клинический пример №2. Больной К., 35 лет. Диагноз: Хронический послеоперационный остеомиелит правой плечевой кости. Рентгенограммы до (а) и после (б) оперативного лечения (удаление штифта, остеонекрсеквестрэктомия, имплантация интрамедуллярного армированного спейсера)
1. Костный цемент импрегнированный антибиотиком позволяет замещать остаточные постостеомиелитические полости, способствуя купированию инфекционного процесса.
2. Для длительной местной антибактериальной терапии у больных с медуллярной формой хронического остеомиелита после некрсеквестрэктомии целесообразно имплантировать в костномозговой канал пораженной трубчатой кости, армированный интрамедуллярный антимикробный спейсер.
Рецензенты:
Смолькина А.В., д.м.н., профессор кафедры госпитальной хирургии, анестезиологии, реаниматологии, урологии, травматологии и ортопедии Института медицины, экологии и физической культуры ФГБОУ ВПО «Ульяновский государственный университет», г.Ульяновск.
Островский В.К., д.м.н., профессор, заведующий кафедрой общей и оперативной хирургии с топографической анатомией и курсом стоматологии Института медицины, экологии и физической культуры ФГБОУ ВПО «Ульяновский государственный университет», г.Ульяновск.
Источник
